Астрономи откриха, че умиращи звезди „изяждат“ своите планети

Ново изследване на астрономи от Университетския колеж в Лондон (UCL) и Университета в Уоруик предполага, че стареещи звезди може да унищожават гигантските планети, които обикалят най-близо до тях. За новото проучване съобщава ScienceDaily.

Когато звезди като Слънцето изчерпят водородното си гориво, те започват да се охлаждат и разширяват, превръщайки се в червени гиганти. За нашето Слънце се очаква тази драматична фаза да настъпи след около пет милиарда години.

Изследването, публикувано в списанието Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, анализира близо половин милион звезди, които наскоро са навлезли в този етап от еволюцията си.

Екипът идентифицира 130 планети и потенциални кандидат-планети (т.е. небесни тела, които все още непотвърдени като планети), които обикалят близо до тези стареещи звезди, включително 33 нови кандидати, които никога досега не са били засичани.

Установено е, че такива планети са значително по-редки около звезди, които са се разширили и охладили достатъчно, за да бъдат класифицирани като червени гиганти. Този модел предполага, че много от тези планети вече може да са били унищожени.

Водещият автор д-р Едуард Брайънт (от Mullard Space Science Laboratory към UCL и Университета на Уоруик) обяснява: „Нашето изследване показва убедителни доказателства, че когато звездите започнат да стареят и се разширяват, те могат бързо да привлекат близките си планети и да ги унищожат. Досега това беше само теория, но сега вече имаме реални следи от този процес и можем да го измерим при голям брой звезди."

„Очаквахме да видим този ефект, но все пак бяхме изненадани колко ефикасни изглежда са тези звезди в поглъщането на близките си планети.“

Според д-р Брайънт унищожението се случва чрез мощна гравитационна борба, известна като приливно взаимодействие. Когато една звезда расте и се разширява, тези сили се засилват. „Точно както Луната дърпа океаните на Земята и създава приливи, планетата дърпа звездата“, казва той. „Тези взаимодействия забавят планетата и карат орбитата ѝ да се свива, докато тя не се разпадне или не "попадне" в звездата.“

Съавторът д-р Винсент Ван Ейлен (също от Mullard Space Science Laboratory към UCL) добавя: „След няколко милиарда години нашето Слънце ще се разшири и ще се превърне в червен гигант. Когато това се случи, дали планетите от Слънчевата система ще оцелеят? Откриваме, че в някои случаи планетите не оцеляват.“

„Земята със сигурност е в по-безопасна позиция от гигантските планети в нашето изследване, които са много по-близо до своята звезда. Но ние разгледахме само най-ранната част от фазата след главната последователност – първите един-два милиона години от нея – звездите имат още много еволюция пред себе си.“

„За разлика от липсващите гигантски планети в нашето изследване, самата Земя може би ще оцелее след фазата на червен гигант на Слънцето. Но животът на Земята вероятно няма да оцелее.“

За да проведат изследването, екипът използва данни от сателита TESS на NASA (Transiting Exoplanet Survey Satellite). Те използват алгоритъм, за да идентифицират малки, повтарящи се спадове в светлината на звездите, причинени от преминаващи пред тях планети. Фокусът е бил върху гигантски планети с кратки орбити – не повече от 12 дни.

Започвайки с над 15 000 възможни сигнала, изследователите прилагат строги проверки, за да елиминират фалшиви сигнали, като в крайна сметка стесняват списъка до 130 потвърдени или кандидат-планети. От тях 48 вече са били познати, 49 са били познати кандидати, чакащи потвърждение, а 33 са напълно нови открития.

Изследователите установяват, че звездите, които са по-напреднали в еволюцията си, са значително по-малко вероятно да имат близки гигантски планети. Общата честота на срещане е едва 0.28%, като по-младите звезди, намиращи се в етапа след главната последователност, показват по-висока честота (0.35%), сравнима с тази на звезди, намиращи се в етапа на главната последователност. Най-еволюиралите звезди – червените гиганти – показват рязък спад до 0.11%. (За този анализ най-малките 12 от 130-те идентифицирани планети са изключени.)

С помощта на данните от TESS астрономите могат да изчислят размера (радиуса) на планетите. За да се потвърди дали тези обекти са истински планети или нискомасови звезди/кафяви джуджета („неуспели звезди“, които никога не са започнали ядрен синтез), трябва да се определи тяхната маса.

Това се прави чрез измерване на малки отклонения в движението на звездата-домакин, причинени от гравитационното привличане на планетата. Тези „звездни трептения“ позволяват на учените да изчислят масата на планетата.

Д-р Брайънт добавя: „След като имаме масите на тези планети, това ще ни помогне да разберем точно какво причинява спирализирането и унищожението им.“